电子与信息技术专业教学课程

单片机原理与应用

2008年 7月

第一章 单片机概述

1.1 单片机的组成 1.2 单片机的特点 1.3 单片机的应用领域

1.4 单片机的发展方向

1.5 MCS-51系列单片机产品 1.6 单片机技术的学习方法

1.1 单片机的组成

单片机又称单片微型计算机，是将中央处理器、存储器、输入 / 输出接口电路集成到同一块芯

片上，具有独特功能的微型计算机 。

即 CPU ，是单片机的核心部件。包括算术逻辑单元 ALU（ Arithmetic Logic Unit ）和控制器。

计算机的记忆部件，用于存放程序和数据。 分只读存储器（ ROM ）和随机存储器（ RAM ）。

又称 I/O 接口电路，用来连接 CPU 和输入 /输出设备，完成信号转换与驱动、数据传输和控制等功能。

1.2 单片机的特点

·抗干扰性强 ·高可靠性 ·控制功能强 ·指令系统简单

1.3 单片机的应用领域

·智能控制 ·办公自动化领域 ·商业营销领域 ·工业自动化 ·家用电器领域

1.4 单片机的发展方向1. 低功耗 CMOS 化 上个世纪 80 年代，作为主流的 MCS-51 系列单片机（如8031 ）功耗达 600mW 以上，而现在的单片机普遍都在 100mW左右。2. 微型单片化 现在的单片机产品普遍要求体积小、重量轻，所以大多数单片机具有多种封装形式，其中 SMD （表面封装）越来越受欢迎。3. 主流与多种产品共存 现在虽然单片机的产品繁多，各具特色，但 8 位机仍以80C51 为核心的单片机占主流，兼容其结构和指令系统的有PHILIP 公司、 ATMEL 公司、中国台湾 WINBOND 公司等产品。

1.5 MCS-51 系列单片机产品 MCS-51 系列单片机是美国 INTE 公司于 1980 年推出的产品， 8051 是早期的最典型的代表作 , MCS-51 内核实际上已经成为一个 8 位单片机的标准。继 8 位单片机之后， 16 位单片机也有很大的发展，例如 Intel 公司推出的 MCS-96 系列单片机。与 MCS-51 相比， MCS-96 字长增加了一倍，另外其指令系统、中断系统、定时器、 I/O 接口电路等其它性能也有很大的提高。

1.6 单片机技术的学习方法

一、学习条件和环境 硬件环境：个人计算机（ PC ） 1 台 常用工具 1 套（含万用表） 单片机仿真器或实验开发板 1 台 软件环境：用于编辑、编译、调试源程序的工具软 件 1 套（如“伟福”模拟调试软件或者 Kile c 软件） 用于下载目标代码的 ISP （在系统编程）下载软件 1 套

二、学习方法 1． 熟悉单片机的内部资源 2． 熟悉单片机的指令系统3．理论与实践相结合4．软件设计与硬件电路设计相结合

三、单片机实验开发板 右图是一种ISP单片机实验开发板

测试与练习一1.举例说明单片机的一般组成。 2.举例说明单片机应用在哪些领域？ 3.通过因特网查找 Philips （现更名为 NXP半导体）、Microchip 、 ATMEL 等公司的单片机产品系列，哪些产品是属于 MCS-51 单片机系列？并搜索相关主要技术参数，归纳产品特点。